【PHP8.x】MHASH_RIPEMD128定数の使い方

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1<?php
2
3// MHASH_RIPEMD128定数とmcrypt_rijndael_128キーワードに関する注意点：
4// PHP 8では、mhash拡張機能およびmcrypt拡張機能は削除されており、
5// それぞれMHASH_RIPEMD128定数やmcrypt_rijndael_128関数は利用できません。
6// このサンプルコードでは、PHP 8で利用可能な代替手段として、
7// hash()関数とOpenSSL拡張機能（AES-128-CBC）を使用しています。
8
9/**
10 * 指定されたデータをAES-128-CBCアルゴリズムで暗号化します。
11 * 
12 * @param string $data 暗号化する平文データ
13 * @param string $rawKey 元となるキー文字列（この関数内でハッシュ化されます）
14 * @param string $rawIv 元となる初期化ベクトル (IV) 文字列（この関数内でハッシュ化されます）
15 * @return string|null 暗号化されたBase64エンコード文字列、または失敗時はnull
16 */
17function encryptDataWithAes128(string $data, string $rawKey, string $rawIv): ?string
18{
19    // Rijndael-128はAESの元になったアルゴリズムです。
20    // PHP 8では、mcrypt_rijndael_128関数の代替として
21    // OpenSSL拡張機能でAES-128-CBCモードを使用するのが一般的です。
22    $cipherAlgo = 'AES-128-CBC';
23
24    // AES-128には16バイト（128ビット）のキーが必要です。
25    // PHP 8ではMHASH_RIPEMD128定数は存在しませんが、
26    // RIPEMD-128ハッシュアルゴリズムはhash()関数で利用できます。
27    // RIPEMD-128は16バイトのハッシュを生成するため、これを直接キーとして利用します。
28    // trueを渡すことでバイナリ形式のハッシュ値を取得します。
29    $key = hash('ripemd128', $rawKey, true);
30
31    // AES-128-CBCにはブロックサイズと同じ16バイト（128ビット）のIVが必要です。
32    // IVは暗号化ごとにユニークなランダムな値を使用することがセキュリティ上推奨されます。
33    // ここではMHASH_RIPEMD128と同様にhash()関数で生成したものを例として利用しますが、
34    // 実際のアプリケーションではopenssl_random_pseudo_bytes()などで安全なIVを生成し、
35    // 暗号文と一緒に保存・転送する必要があります。
36    $iv = hash('ripemd128', $rawIv, true);
37
38    // openssl_encrypt() でデータを暗号化します。
39    // OPENSSL_RAW_DATA フラグは、暗号化された結果を生データ（バイナリ）で返すように指定します。
40    $encrypted = openssl_encrypt($data, $cipherAlgo, $key, OPENSSL_RAW_DATA, $iv);
41
42    if ($encrypted === false) {
43        // 暗号化に失敗した場合
44        return null;
45    }
46
47    // 暗号化されたバイナリデータを安全に転送するため、Base64でエンコードします。
48    return base64_encode($encrypted);
49}
50
51/**
52 * AES-128-CBCアルゴリズムで暗号化されたデータを復号します。
53 * 
54 * @param string $encryptedData Base64エンコードされた暗号文
55 * @param string $rawKey 元となるキー文字列（暗号化時と同じものを指定）
56 * @param string $rawIv 元となる初期化ベクトル (IV) 文字列（暗号化時と同じものを指定）
57 * @return string|null 復号された平文データ、または失敗時はnull
58 */
59function decryptDataWithAes128(string $encryptedData, string $rawKey, string $rawIv): ?string
60{
61    $cipherAlgo = 'AES-128-CBC';
62
63    // 暗号化時と同じ方法でキーとIVを生成する必要があります。
64    $key = hash('ripemd128', $rawKey, true);
65    $iv = hash('ripemd128', $rawIv, true);
66
67    // Base64エンコードされた暗号文をデコードしてバイナリに戻します。
68    $decodedEncryptedData = base64_decode($encryptedData);
69    if ($decodedEncryptedData === false) {
70        // Base64デコードに失敗した場合（不正な暗号文の可能性）
71        return null;
72    }
73
74    // openssl_decrypt() でデータを復号します。
75    $decrypted = openssl_decrypt($decodedEncryptedData, $cipherAlgo, $key, OPENSSL_RAW_DATA, $iv);
76
77    if ($decrypted === false) {
78        // 復号に失敗した場合
79        return null;
80    }
81
82    return $decrypted;
83}
84
85// --- サンプルコードの実行例 ---
86$originalData = "PHP 8でのデータ暗号化は、OpenSSL拡張機能を利用することが推奨されます。";
87$userProvidedKey = "MySecretPassphrase123"; // ユーザーから提供されるキー文字列の例
88$userProvidedIv = "InitialVectorForCipher"; // ユーザーから提供されるIV文字列の例 (実際にはランダム生成が望ましい)
89
90echo "元のデータ: " . $originalData . PHP_EOL;
91
92// データを暗号化
93$encryptedResult = encryptDataWithAes128($originalData, $userProvidedKey, $userProvidedIv);
94
95if ($encryptedResult !== null) {
96    echo "暗号化されたデータ (Base64): " . $encryptedResult . PHP_EOL;
97
98    // 暗号化されたデータを復号
99    $decryptedResult = decryptDataWithAes128($encryptedResult, $userProvidedKey, $userProvidedIv);
100
101    if ($decryptedResult !== null) {
102        echo "復号されたデータ: " . $decryptedResult . PHP_EOL;
103        if ($originalData === $decryptedResult) {
104            echo "✔ 暗号化と復号が成功し、元のデータと一致しました。" . PHP_EOL;
105        } else {
106            echo "✘ 復号されたデータが元のデータと一致しませんでした。" . PHP_EOL;
107        }
108    } else {
109        echo "✘ データ復号に失敗しました。キーやIVが間違っているか、暗号文が破損しています。" . PHP_EOL;
110    }
111} else {
112    echo "✘ データ暗号化に失敗しました。";
113}
114
115?>

PHP 8では、MHASH_RIPEMD128定数やmcrypt_rijndael_128関数を含むmhashおよびmcrypt拡張機能は削除されており、利用できません。そのため、現在のPHPでデータ暗号化を行う際は、OpenSSL拡張機能のopenssl_encrypt()およびopenssl_decrypt()関数を用いることが推奨されています。

このサンプルコードは、AES-128-CBCアルゴリズムを使用したデータの暗号化と復号の方法を示します。encryptDataWithAes128関数は、暗号化する平文データ、キー元文字列、初期化ベクトル（IV）元文字列（いずれもstring型）を引数に取ります。関数内部では、hash('ripemd128', ...)関数を用いて16バイトのキーとIVを生成し、openssl_encrypt()でデータを暗号化します。暗号化されたバイナリデータはBase64エンコードされ、文字列（string型）として返されます。処理に失敗した場合はnullが戻り値となります。

decryptDataWithAes128関数は、Base64エンコードされた暗号文、暗号化時と同じキー元文字列、IV元文字列（いずれもstring型）を引数に受け取ります。暗号化時と同様にキーとIVを生成し、Base64デコード後の暗号文をopenssl_decrypt()で復号します。復号された平文データが文字列（string型）として返され、失敗時はnullが戻り値となります。本コードは、PHP 8で安全なデータ暗号化を実装する際の基本的なアプローチを学ぶ上で役立ちます。

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1<?php
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3/**
4 * Executes Triple DES (3DES) encryption and decryption using the OpenSSL extension.
5 *
6 * This function demonstrates how to perform symmetric encryption in PHP 8.
7 * The mcrypt extension, which historically provided functions like `mcrypt_tripledes`,
8 * is deprecated in PHP 7.1 and removed in PHP 7.2.
9 * The mhash extension, which included constants like `MHASH_RIPEMD128` for hashing algorithms,
10 * is also removed in PHP 7.0.
11 * For PHP 8, the openssl extension is the recommended and standard way to handle encryption.
12 *
13 * @param string $data The plain text data to encrypt.
14 * @param string $key The secret key for encryption/decryption. For 3DES, this should effectively be 24 bytes.
15 *                    The function will handle padding/truncation for demonstration, but secure key management
16 *                    in a real application is crucial.
17 * @return array|false An associative array containing 'encrypted' (base64 encoded cipher and IV)
18 *                     and 'decrypted' data, or false on failure.
19 */
20function tripleDesEncryptDecrypt(string $data, string $key): array|false
21{
22    // Cipher method for Triple DES (EDE3 in CBC mode).
23    // This is the OpenSSL equivalent for many mcrypt_tripledes use cases.
24    $cipherMethod = 'des-ede3-cbc';
25
26    // Get the required IV length for the chosen cipher method.
27    $ivLength = openssl_cipher_iv_length($cipherMethod);
28    if ($ivLength === false) {
29        // Handle error: Cipher method might not be supported.
30        return false;
31    }
32
33    // Generate a random initialization vector (IV).
34    // The IV must be unique for each encryption operation when using CBC mode and does not need to be secret.
35    $iv = openssl_random_pseudo_bytes($ivLength);
36    if ($iv === false) {
37        return false; // Failed to generate IV.
38    }
39
40    // Prepare the key: 3DES uses a 24-byte key (three 8-byte keys).
41    // For demonstration, we'll ensure the key is 24 bytes by padding or truncating.
42    // In production, generate keys securely and manage their length carefully.
43    $key = str_pad(substr($key, 0, 24), 24, "\0");
44
45    // Encrypt the data.
46    // OPENSSL_RAW_DATA ensures binary output, OPENSSL_ZERO_PADDING can be used if data is not padded by default.
47    // Here, OpenSSL's default padding (PKCS7) is generally used.
48    $encryptedData = openssl_encrypt(
49        $data,
50        $cipherMethod,
51        $key,
52        OPENSSL_RAW_DATA, // Returns the raw encrypted binary string.
53        $iv
54    );
55
56    if ($encryptedData === false) {
57        return false; // Encryption failed.
58    }
59
60    // Decrypt the data to demonstrate reversibility.
61    $decryptedData = openssl_decrypt(
62        $encryptedData,
63        $cipherMethod,
64        $key,
65        OPENSSL_RAW_DATA, // Input is raw binary data.
66        $iv
67    );
68
69    if ($decryptedData === false) {
70        return false; // Decryption failed.
71    }
72
73    // For storage or transmission, it's common to base64 encode the IV and encrypted data together.
74    // The IV must be available for decryption, so it's typically prepended to the ciphertext.
75    $combinedCiphertext = base64_encode($iv . $encryptedData);
76
77    return [
78        'encrypted' => $combinedCiphertext,
79        'decrypted' => $decryptedData,
80    ];
81}
82
83// --- Example Usage ---
84$originalMessage = "Hello, future System Engineer! This is a confidential message secured with Triple DES.";
85$encryptionKey = "MySuperSecretKeyFor3DESEncryption12345"; // Key will be truncated/padded to 24 bytes.
86
87echo "Original Data: " . $originalMessage . PHP_EOL;
88
89$encryptionResult = tripleDesEncryptDecrypt($originalMessage, $encryptionKey);
90
91if ($encryptionResult !== false) {
92    $cipherTextWithIv = $encryptionResult['encrypted']; // This is the base64 encoded string you'd store or transmit.
93    $internalDecryptedText = $encryptionResult['decrypted']; // Decrypted directly after encryption for verification.
94
95    echo "Encrypted Data (Base64 + IV): " . $cipherTextWithIv . PHP_EOL;
96    echo "Decrypted Data (internal check): " . $internalDecryptedText . PHP_EOL;
97
98    // Simulate retrieval and full decryption process from the combined ciphertext
99    echo PHP_EOL . "--- Simulating data retrieval and decryption ---" . PHP_EOL;
100
101    $retrievedCipherTextWithIv = $cipherTextWithIv; // Imagine getting this from a database or network.
102
103    // First, base64 decode to get the raw IV and encrypted data.
104    $rawCombined = base64_decode($retrievedCipherTextWithIv);
105    if ($rawCombined === false) {
106        echo "Error: Base64 decoding failed." . PHP_EOL;
107        exit(1);
108    }
109
110    // Re-determine IV length to split the combined raw data.
111    $cipherMethod = 'des-ede3-cbc';
112    $ivLength = openssl_cipher_iv_length($cipherMethod);
113    if ($ivLength === false || strlen($rawCombined) < $ivLength) {
114        echo "Error: Invalid IV length or combined data is too short." . PHP_EOL;
115        exit(1);
116    }
117
118    $retrievedIv = substr($rawCombined, 0, $ivLength);
119    $retrievedEncryptedData = substr($rawCombined, $ivLength);
120
121    // Ensure the decryption key matches the encryption key's effective length.
122    $decryptionKey = str_pad(substr($encryptionKey, 0, 24), 24, "\0");
123
124    // Perform the final decryption.
125    $finalDecryptedMessage = openssl_decrypt(
126        $retrievedEncryptedData,
127        $cipherMethod,
128        $decryptionKey,
129        OPENSSL_RAW_DATA,
130        $retrievedIv
131    );
132
133    if ($finalDecryptedMessage !== false) {
134        echo "Final Decrypted Data: " . $finalDecryptedMessage . PHP_EOL;
135        echo "Verification: Original and decrypted match? " . ($originalMessage === $finalDecryptedMessage ? "Yes" : "No") . PHP_EOL;
136    } else {
137        echo "Error: Final decryption failed." . PHP_EOL;
138    }
139} else {
140    echo "Encryption/Decryption process failed." . PHP_EOL;
141}

このPHPサンプルコードは、PHP 8環境におけるTriple DES (3DES) 暗号化と復号の具体的な方法を、標準的なopenssl拡張機能を用いて解説しています。かつて暗号化に利用されたmcrypt拡張機能のmcrypt_tripledes関数や、ハッシュに用いられたmhash拡張機能のMHASH_RIPEMD128定数は、PHP 7系で削除されており、本コードでは使用していません。PHP 8では、安全な暗号化処理にはopenssl拡張機能が推奨されます。

tripleDesEncryptDecrypt関数は、暗号化したい文字列を$dataとして、そして秘密鍵を$keyとして受け取ります。この関数は、指定されたデータと鍵を使用してTriple DES暗号化を行い、その後すぐに復号して、その結果を連想配列として返します。戻り値は、Base64エンコードされた暗号文と、復号されたデータを含む配列です。暗号化または復号に失敗した場合はfalseを返します。

このコードの重要な点は、openssl_random_pseudo_bytes関数で一意の初期化ベクトル (IV) を生成し、暗号文とともにBase64エンコードして扱う点です。これにより、暗号文が安全に保存・転送され、後で正しく復号できることを保証します。鍵の長さもTriple DESの要件に合わせて調整されますが、実際のシステムではより厳格な鍵生成と管理が求められます。このサンプルは、データの機密性を保つための基本的な暗号化プロセスを理解するのに役立ちます。